《多跳無線網路中可用頻寬的估計方法研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由趙海濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多跳無線網路中可用頻寬的估計方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙海濤
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
獲取多跳無線網路中的可用頻寬信息有著重要意義，同時也是很有挑戰性的工作。本項目擬對多跳無線網路中單跳鏈路、多跳路徑和多節點協同（協同MIMO）三大問題中可用頻寬的準確估計及其相關問題進行深入研究，以期能改善目前無線網路中可用頻寬的獲取方法，提高其準確度和實用性，並進一步提供具有通用性的可用頻寬分析模型和估計算法。為此，本項目將首先建立更符合實際的多跳無線網路分析模型，然後提出能提高單跳鏈路可用頻寬估計準確度的方法，並設計多跳路徑上端到端可用頻寬通用性的估計和預測算法，最終定量地分析協同MIMO在提高多跳無線網路端到端頻寬容量上的作用。這些問題的解決將積極推動多跳無線網路研究領域前沿技術的發展及其實用化，並將使得目前研究的無線網路熱點問題，如Ad hoc網路和Mesh網路等可以自然融入未來智慧型認知的通信環境。
結題摘要
獲取多跳無線網路中的可用頻寬信息對於支持網路中業務的QoS支持有著重要意義，同時也是很有挑戰性的工作。本項目重點對多跳無線網路中單跳鏈路、多跳路徑和多節點協同（協同MIMO）三大問題中可用頻寬的準確估計及其相關問題進行深入研究，建立了更符合實際的分析模型，提出了能提高單跳鏈路可用頻寬估計準確度的方法，設計了較通用的多跳路徑上端到端可用頻寬估計算法和預測算法，並定量地回答了典型協同MIMO系統在提高頻寬容量上的作用，從而提供了具有較強通用性的多跳無線網路可用頻寬分析模型和估計算法。更進一步，本項目將可用頻寬估計技術引入到多信道動態接入的認知無線網路中，將其作為網路信息認知的關鍵技術，取得了良好的效果。具體而言，本項目的主要研究成果包括：（1）通過準確分析鏈路兩端節點空閒信道間的同步機率，提高了單跳鏈路可用頻寬估計的準確度；（2）採用卡爾曼濾波器結合變化檢測器的方法，解決了可用頻寬估計中估計周期難以選擇的問題；（3）利用“流內競爭”問題來綜合多跳路徑中各種實際影響因素，提出了一種基於最最佳化分析方法的多跳路徑端到端可用頻寬估計方法，其中首次加入了對隱藏節點引起的碰撞機率的定量分析和對多速率情況的考慮；（4）以IEEE 802.11協定為參考，建立了一個完整、實用的網路分析模型，該模型從物理層和MAC層上考慮了多跳無線網路中可能遇到的真實情況，包括節點周圍的干擾、隱藏節點問題、捕獲效應、真實的信道環境、非飽和節點以及多速率傳送等，使得基於該模型的分析結果更準確；（5）將多跳無線網路中業務的頻寬需求映射到了其分析模型的參數中去，首次提出了一種多跳無線網路中可用頻寬的預測算法；（6）完整考慮了典型單跳協同MIMO的整個過程，首次定量分析了其頻寬容量，並進一步推導出了多跳協同MIMO最優的資源分配方案，定量地回答了多跳協同MIMO所能達到的端到端頻寬容量。（7）可用頻寬估計技術引入到多信道動態接入的認知無線網路構建中，通過可用頻寬信息對網路物理層頻譜資源和MAC 層信道資源進行綜合，提供了一種簡單直接的網路資源認知方法。在項目資助下發表論文31篇，其中SCI收錄8篇(影響因子2.0以上論文3篇)，EI收錄14篇；獲軍隊科技進步二等獎1項，授權國家發明專利3項，在申請1項；與國外學者撰寫英文專著1部，正在獨立撰寫中文專著1部；培養博士生3名，碩士生2名。
